Procedimiento para la preparación de ácidos alquil-fosfónicos y de sus ésteres y sales, mediante oxidación de ácidos alquil-fosfonosos, y su utilización.

Procedimiento para la preparación de ácidos alquil-fosfónicos y de sus ésteres y sales,



caracterizado por que

a) una fuente de ácido fosfínico (I)**Fórmula**

se hace reaccionar con unas olefinas (IV)**Fórmula**

en presencia de un catalizador A para dar un ácido alquil-fosfonoso, o una/o de sus sales o ésteres (II)**Fórmula**

y

b) el ácido alquil-fosfonoso, o una/o de sus sales o ésteres (II), resultante de esta manera, se hace reaccionar con un agente de oxidación o con un agente de oxidación y agua, realizándose que en el caso de los agentes de oxidación se trata del dióxido de manganeso, del trióxido de cromo, del dicromato de potasio, del dicromato de piridina, del clorocromato de piridina, del reactivo de Collins, del reactivo de Jones, del reactivo de Corey-Gilman- Ganem, del periodinano de (Dess-Martin), del ácido o-yodoxi-benzoico, del tetróxido de rutenio, del dióxido de rutenio, del perrutenato de tetra-n-propilo, de una mezcla del tricloruro de rutenio y peryodato de sodio, de una mezcla de dióxido de rutenio y peryodato de sodio, del cloro, de un hipoclorito, de unos perácidos y/o de unos compuestos peroxídicos, para dar el derivado de un ácido alquil-fosfónico (III)**Fórmula**

o el ácido alquil-fosfonoso o una/o de sus sales o ésteres (II), que se ha obtenido después de la etapa a), y/o el ácido alquil-fosfónico o una/o de sus sales o ésteres (III), que se ha obtenido después de la etapa b), y/o la solución de reacción de éstos/as, resultante en cada caso, se esterifica con un óxido de alquileno o con un alcohol M-OH y/o M'-OH, y el éster de ácido alquil-fosfonoso (II) y/o el éster de ácido alquil-fosfónico (III), resultantes en cada caso, se somete(n) a la ulterior etapa de reacción b), siendo los R1, R2, R3, R4 iguales o diferentes y significando, independientemente unos de otros, H, metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, isobutilo, terc.-butilo y/o fenilo, o siendo X e Y iguales o diferentes y significando, independientemente unos de otros, H, metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, isobutilo, terc.-butilo, fenilo, etilenglicol, propilglicol, butilglicol, pentilglicol, hexilglicol, alilo y/o glicerol, y/o representando Mg, Ca, AI, Sb, Sn, Ge, Ti, Fe, Zr, Zn, Ce, Bi, Sr, Mn, Cu, Ni, Li, Na, K, y/o una base nitrogenada protonada, y tratándose en el caso de los catalizadores A y B de unos metales de transición y/o de unos compuestos de metales de transición y/o de unos sistemas de catalizadores, que se componen de un metal de transición y/o de un compuesto de un metal de transición y de por lo menos un ligando.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/007142.

Solicitante: CLARIANT FINANCE (BVI) LIMITED.

Nacionalidad solicitante: Islas Vírgenes (Británicas).

Dirección: CITCO BUILDING WICKHAMS CAY P.O. BOX 662 ROAD TOWN, TORTOLA ISLAS VIRGENES.

Inventor/es: HILL, MICHAEL, KRAUSE, WERNER, DR., SICKEN, MARTIN, DR..

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C07F9/30 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C07 QUIMICA ORGANICA.C07F COMPUESTOS ACICLICOS, CARBOCICLICOS O HETEROCICLICOS QUE CONTIENEN ELEMENTOS DISTINTOS DEL CARBONO, HIDROGENO, HALOGENOS, OXIGENO, NITROGENO, AZUFRE, SELENIO O TELURO (porfirinas que contienen metal C07D 487/22; compuestos macromoleculares C08). › C07F 9/00 Compuestos que contienen elementos de los grupos 5 o 15 del sistema periódico. › Acidos fosfínicos (R 2 = P(:O)OH); Acidos tiofosfínicos.
  • C07F9/38 C07F 9/00 […] › Acidos fosfónicos (R — P(:O)(OH) 2 ); Acidos tiofosfónicos.
  • C07F9/40 C07F 9/00 […] › Sus ésteres.
  • C07F9/48 C07F 9/00 […] › Acidos fosfonosos (R — P (OH) 2 ); Acidos tiofosfonosos.
  • C08K5/53 C […] › C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08K UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS NO MACROMOLECULARES COMO INGREDIENTES DE LA COMPOSICION (colorantes, pinturas, pulimentos, resinas naturales, adhesivos C09). › C08K 5/00 Utilización de ingredientes orgánicos. › unido únicamente a oxígeno y carbono.
  • C09K21/12 C […] › C09 COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.C09K SUSTANCIAS PARA APLICACIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE SUSTANCIAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.C09K 21/00 Sustancias ignífugas. › que contienen fósforo.

PDF original: ES-2532548_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la preparación de ácidos alquil-fosfónicos y de sus ásteres y sales, mediante oxidación de ácidos alquil-fosfonosos, y su utilización

El invento se refiere a un procedimiento para la preparación de ácidos alquil-fosfónicos y de sus ásteres y sales mediante oxidación de ácidos alquil-fosfonosos, y a su utilización.

De acuerdo con S. Depréle y colaboradores, J. Am. Chem. Soc., tomo 124, n° 32, del 1.1.22, página 9.387, se hace reaccionar el ácido hipofosforoso en una forma acuosa con unas olefinas, que tienen por lo menos 8 átomos de C, o con unos alquinos, que tienen asimismo por lo menos 8 átomos de C, para dar los correspondientes compuestos de P, que contienen entonces por lo menos 8 átomos de C.

Hasta ahora faltan procedimientos para la preparación de unos ácidos alquil-fosfónicos y de sus ásteres y sales, que sean accesibles de una manera rentable y a gran escala técnica, y que hagan posible en particular un alto rendimiento de espacio/tiempo. También faltan unos procedimientos, que sean suficientemente eficaces sin perturbadores compuestos halogenados como educios (productos de partida), y además unos procedimientos, en los que los productos finales se puedan obtener o respectivamente aislar fácilmente, o que también se puedan preparar de una manera deliberada y deseada en unas condiciones deliberadas de reacción (tales como, por ejemplo, una transesterlflcaclón).

El problema planteado por esta misión se resuelve mediante un procedimiento para la preparación de ácidos alquil- fosfónicos y de sus ásteres y sales, caracterizado por que

a) una fuente de ácido fosfinlco (I)

II

H-P-H

ox

)

se hace reaccionar con unas olefinas (IV)

**(Ver fórmula)**

(IV)

en presencia de un catalizador A para dar un ácido alquil-fosfonoso, o de sus sales o ásteres (II)

**(Ver fórmula)**

y

b) el ácido alquil-fosfonoso o una/o de sus sales o ásteres (II), que ha resultado de esta manera, se hace reaccionar con un agente de oxidación o con un agente de oxidación y agua, realizándose que en el caso de los agentes de oxidación se trata del dióxido de manganeso, del trióxido de cromo, del dicromato de potasio, del dicromato de piridina, del clorocromato de piridina, del reactivo de Collins, del reactivo de Jones, del reactivo de Corey-Gllman- Ganem, del periodinano de (Dess-Martin), del ácido o-yodoxi-benzoico, del tetróxido de rutenio, del dióxido de rutenio, del perrutenato de tetra-n-propilo, de una mezcla del tricloruro de rutenio y peryodato de sodio, de una mezcla de dióxido de rutenio y peryodato de sodio, del cloro, de un hipoclorito, de unos perácidos y/o de unos compuestos peroxídicos, o se hace reaccionar en presencia de un catalizador B con oxígeno y agua para dar el derivado del ácido alquil-fosfónico (III)

**(Ver fórmula)**

el ácido alquil-fosfonoso o una/o de sus sales o ásteres (II), que se ha obtenido después de la etapa a), y/o el ácido alqull-fosfónico o una/o de sus sales o ásteres (III), que se ha obtenido después de la etapa b), y/o la solución de reacción de éstos/as, que ha resultado en cada caso, se esterlflca con un óxido de alqulleno o con un alcohol M-OH y/o M'-OH, y el áster de ácido alquil-fosfonoso (II) y/o el áster de ácido alquil-fosfónico (III), que han resultado en cada caso, se somete(n) a la otra etapa de reacción b), siendo los R1, R2, R3, R4 iguales o diferentes y significando, independientemente unos de otros, H, alquilo de C1-C18, arilo de C6-C18, aralquilo de C6-Ci8, alquil-arilo de C6-Ci8, y pudiendo los grupos arilo de C6-Ci8, aralquilo de C6-C18, y alquil-arilo de C6-Ci8 estar sustituidos con C()CH3, OH, CH2OH, NH2, NO2, OCH3, SH y/o C()CH3, y siendo X e Y iguales o diferentes y representando, independientemente uno de otro, H, alquilo de C1-C18, arilo de C6-C18, aralquilo de C6-Ci8, alquil-arilo de C6-C18, y/o representando Mg, Ca, Al, Sb, Sn, Ge, Ti, Fe, Zr, Zn, Ce, Bi, Sr, Mn, Cu, Ni, Li, Na, K, y/o una base nitrogenada protonada, y tratándose en el caso de los catalizadores A y B de unos metales de transición y/o de unos compuestos de unos metales de transición y/o de unos sistemas de catalizadores, que se componen de un metal de transición y/o de un compuesto de un metal de transición y de por lo menos un ligando.

De manera preferida, el ácido alquil-fosfónico o una de sus sales o ésteres (III), que se ha obtenido después de la etapa b), se hace reaccionar a continuación en una etapa c) con unos compuestos metálicos de Mg, Ca, Al, Sb, Sn, Ge, Ti, Fe, Zr, Zn, Ce, Bi, Sr, Mn, Li, Na, K y/o con una base nitrogenada protonada para dar las correspondientes sales de ácidos alquil-fosfónicos (III) de estos metales y/o con un compuesto nitrogenado.

De manera preferida, los R1, R2, R3, R4 son iguales o diferentes y significan, independientemente unos de otros, H, metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, isobutilo, terc.-butilo y/o fenilo.

De manera preferida, X e Y son iguales o diferentes y significan en cada caso H, Li, Na, K, Ca, Mg, Al, Zn, Ti, Fe, metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, isobutilo, terc.-butilo, fenilo, etilenglicol, propilglicol, butilglicol, pentilglicol, hexilglicol, alilo y/o glicerol.

De manera preferida, en el caso de los metales de transición y/o de los compuestos de metales de transición se trata de unos elementos de los grupos secundarios primero, séptimo y octavo de la tabla periódica de los elementos.

De manera preferida, en el caso de los metales de transición y/o de los compuestos de metales de transición se trata de rodio, níquel, paladio, platino, rutenio y/u oro.

De manera preferida, en el caso del alcohol de la fórmula general M-OH se trata de unos alcoholes orgánicos monovalentes, lineales o ramificados, saturados o insaturados, con una longitud de C1-C18 de las cadenas de carbono y en el caso del alcohol de la fórmula general M'-OH se trata de unos alcoholes orgánicos plurivalentes, lineales o ramificados, saturados o insaturados, con una longitud de Ci-Cisde las cadenas de carbono.

El invento se refiere también a la preparación de unos ácidos alquil-fosfónicos, o de sus ésteres y sales (III), de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 7, y a la subsiguiente utilización de estos productos como un producto intermedio para otras síntesis, como agentes aglutinantes, como agentes reticulantes o respectivamente como agentes aceleradores en el caso del endurecimiento de resinas epoxídicas, poliuretanos y resinas de poliésteres insaturados, como agentes estabilizadores de polímeros, como agentes fitoprotectores, como agentes secuestrantes, como un aditivo para aceites minerales, como agentes protectores contra la corrosión, como agentes captadores de ácidos, como agentes ignifugantes, en unos usos como agentes de lavado y limpieza, y en unos usos en la electrónica.

El invento se refiere asimismo a la preparación de unas sales de ácidos alquil-fosfónicos (III), de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 7, y a la subsiguiente utilización de estos productos como agentes captadores de ácidos en un polímero y en una proporción de ,1 a 5 % en peso, de manera preferida de ,1 a 2 % en peso, de manera aún más preferida de ,25 a 1 % en peso y de manera especialmente preferida de ,5 a ,5 % en peso, referida al respectivo polímero.

El invento se refiere asimismo a la preparación de unas sales de ácidos alquil-fosfónicos (III), de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 7, y a la subsiguiente utilización de estos productos en unas mezclas con unos "clásicos agentes captadores de ácidos" como agentes captadores de ácidos en un polímero y en una proporción de la mezcla de ,1 a 5 % en peso, de manera preferida de ,1 a 2 % en peso, de manera aún más preferida de ,25 a 1 % en peso y de manera especialmente preferida de ,5 a ,5 % en peso, referida al respectivo polímero.

El invento se refiere asimismo a la producción de unos cuerpos moldeados, unas masas moldeadas, unas películas, unos hilos y unas fibras termoplásticos/as o termoestables, ignifugados/as, que contienen de 5 a 3 % en peso de unos ácidos alquil-fosfónicos, sus sales o ésteres (III), que se habían preparado de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 7, de 5 a 8 % en peso de un polímero o de unas mezclas de tales polímeros, de 5 a 4 % en peso de unos aditivos y de 5 a 4 % en peso de un material de carga, siendo de 1 % en peso la suma de los componentes.

De manera preferida, el sistema de catalizadores A y B se forma en cada caso mediante una conversión química de un metal de transición y/o de un compuesto de un metal de transición y de por lo menos un ligando.

Todas las reacciones... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la preparación de ácidos alquil-fosfónicos y de sus ásteres y sales,

caracterizado por que

a) una fuente de ácido fosfínico (I)

H-P-H

OX

)

se hace reaccionar con unas olefinas (IV)

**(Ver fórmula)**

{IV)

en presencia de un catalizador A para dar un ácido alquil-fosfonoso, o una/o de sus sales o ásteres (II)

**(Ver fórmula)**

(M)

y

b) el ácido alquil-fosfonoso, o una/o de sus sales o ásteres (II), resultante de esta manera, se hace reaccionar con un agente de oxidación o con un agente de oxidación y agua, realizándose que en el caso de los agentes de oxidación se trata del dióxido de manganeso, del trióxido de cromo, del dicromato de potasio, del dicromato de piridina, del clorocromato de piridina, del reactivo de Collins, del reactivo de Jones, del reactivo de Corey-Gilman- Ganem, del periodinano de (Dess-Martin), del ácido o-yodoxi-benzoico, del tetróxido de rutenio, del dióxido de rutenio, del perrutenato de tetra-n-propilo, de una mezcla del tricloruro de rutenio y peryodato de sodio, de una mezcla de dióxido de rutenio y peryodato de sodio, del cloro, de un hipoclorito, de unos perácidos y/o de unos compuestos peroxídicos, para dar el derivado de un ácido alquil-fosfónico (III)

**(Ver fórmula)**

(NI)

o el ácido alquil-fosfonoso o una/o de sus sales o ásteres (II), que se ha obtenido después de la etapa a), y/o el ácido alquil-fosfónico o una/o de sus sales o ásteres (III), que se ha obtenido después de la etapa b), y/o la solución de reacción de éstos/as, resultante en cada caso, se esterifica con un óxido de alquileno o con un alcohol M-OH y/o M'-OH, y el áster de ácido alquil-fosfonoso (II) y/o el áster de ácido alquil-fosfónico (III), resultantes en cada caso, se somete(n) a la ulterior etapa de reacción b), siendo los R1, R2, R3, R4 iguales o diferentes y significando, independientemente unos de otros, H, metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, isobutilo, tere.-butilo y/o fenilo, o siendo X e Y iguales o diferentes y significando, independientemente unos de otros, H, metilo, etilo, n-propilo, Isopropilo, n-butilo, isobutilo, terc.-butllo, fenilo, etilenglicol, propilglicol, butilglicol, pentilglicol, hexllglicol, alilo y/o gllcerol, y/o representando Mg, Ca, Al, Sb, Sn, Ge, Ti, Fe, Zr, Zn, Ce, Bi, Sr, Mn, Cu, Ni, Li, Na, K, y/o una base nitrogenada protonada, y tratándose en el caso de los catalizadores A y B de unos metales de transición y/o de unos compuestos de metales de transición y/o de unos sistemas de catalizadores, que se componen de un metal de transición y/o de un compuesto de un metal de transición y de por lo menos un ligando.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el ácido alquil-fosfónico, o una/o de sus

sales o ásteres (III), que se ha obtenido después de la etapa b), se hace reaccionar a continuación en una etapa c)

con unos compuestos metálicos de Mg, Ca, Al, Sb, Sn, Ge, Ti, Fe, Zr, Zn, Ce, Bi, Sr, Mn, Ni, Li, Na, K, y/o con una

base nitrogenada protonada, para dar las correspondientes sales de ácidos alqull-fosfónicos (III) de estos metales y/o un compuesto nitrogenado.

3. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 2, caracterizado por que X e Y son ¡guales o diferentes y significan en cada caso H, Li, Na, K, Ca, Mg, Al, Zn, Ti y/o Fe.

4. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 3, caracterizado por que en el caso de los metales de transición y/o de los compuestos de metales de transición se trata de los elementos de los grupos secundarios primero, séptimo y octavo de la tabla periódica de los elementos.

5. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 4, caracterizado por que en el caso de los metales de transición y/o de los compuestos de metales de transición se trata de rodio, níquel, paladio, platino, rutenio y/u oro.

6. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 5, caracterizado por que en el caso del alcohol de la fórmula general M-OH se trata de unos alcoholes orgánicos monovalentes, lineales o ramificados, saturados o insaturados, con una longitud de las cadenas de carbono de C-i-C-is y en el caso del alcohol de la fórmula general M'-OH se trata de unos alcoholes orgánicos plurivalentes, lineales o ramificados, saturados o insaturados, con una longitud de las cadenas de carbono de Ci-Ci8.

7. Preparación de unos ácidos alquil-fosfónicos, de sus ésteres y sales de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 6, y una subsiguiente utilización de estos productos como productos intermedios para otras síntesis, como agentes aglutinantes, como agentes aglutinantes, como agentes reticulantes o respectivamente como agentes aceleradores en el caso del endurecimiento de resinas epoxídicas, poliuretanos y resinas de poliésteres insaturados, como agentes estabilizadores de polímeros, como agentes fitoprotectores, como agentes secuestrantes, como un aditivo para aceites minerales, como agentes protectores contra la corrosión, como agentes captadores de ácidos, como agentes ignifugantes, en unos usos como agentes de lavado y limpieza, y en unos usos en la electrónica.

8. Preparación de unas sales de ácidos alquil-fosfónicos (III) y de unas mezclas de las sales de ácidos alquil- fosfónicos (III) con unos "agentes captadores de ácidos clásicos" de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 6 y una subsiguiente utilización de estos productos como agentes captadores de ácidos en un polímero y en una relación de ,1 a 5 % en peso, referida al respectivo polímero. 9

9. Preparación de unos ácidos alquil-fosfónicos, de sus ésteres y de sus sales (III) de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 6, y una subsiguiente utilización de estos productos en unos cuerpos moldeados, unas masas de moldeo, unas películas, unos hilos y unas fibras, termoplásticos/as o termoestables, ignifugados/as, en una relación de 5 a 3 % en peso del ácido alquil-fosfónico, de sus sales o de sus ésteres (III), de 5 a 8 % en peso de un polímero o de unas mezclas de tales polímeros, de 5 a 4 % en peso de unos aditivos y de 5 a 4 % en peso de un material de carga, siendo de 1 % en peso la suma de los componentes.


 

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